CN1931648A - 车辆用转向装置 - Google Patents

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Abstract

经由转向轴(12)、第一万向接头(13)、中间轴(14)、第二万向接头(15)及小齿轮轴(16)连接方向盘(11)与转向齿轮箱(17)，经由伸缩机构(19)将转向柱(18)可前后位置调节地固定在车体(20)上。伸缩机构(19)在转向轴(12)向前方移动时，其前端向下方移动地引导，因此即使转向轴(12)向前方移动，也能够使中间轴(14)相对于转向轴(12)向前下方倾斜的角度(θ1)与小齿轮轴(16)相对于中间轴(14)向前下方倾斜的角度(θ2)近似一致，从而能够确保转向轴(12)及小齿轮轴(16)的等速性。由此，一边可调整方向盘的前后位置，一边确保转向轴及小齿轮轴的等速性。

Description

车辆用转向装置
技术领域
本发明涉及可根据驾驶员的身材调整方向盘的前后位置的车辆用转向装置。
背景技术
由下述专利文献1所公知：在经由转向轴、第一万向接头、中间轴、第二万向接头及小齿轮轴连接方向盘与转向齿轮箱的车辆用转向装置中，通过自由伸缩地构成中间轴，并且将自由旋转地支承转向轴的转向柱可前后移动地支承在车体上，从而可调整方向盘的前后位置。
【专利文献1】特开2005-22450号公报
如图8所示，在现有的车辆用转向装置中，方向盘11经由转向轴12、第一万向接头13、中间轴14、第二万向接头15及小齿轮轴16而连接于转向齿轮箱。第一、第二万向接头13、15由不等速接头构成，因此转向轴12的角速度与中间轴14的角速度不一致，中间轴14的角速度与小齿轮轴16的角速度不一致，所以即使以一定的角速度使转向轴12(方向盘11)旋转，小齿轮轴16也不会以一定的角速度旋转。
为了以等角速度使转向轴12与小齿轮轴16旋转，可使中间轴14的后端的第一万向接头13的十字销的相位与中间轴14的前端的第二万向接头15的十字销的相位错开90°，且使中间轴14向前下方的相对于转向轴12向前方的延长线的倾斜角θ1与小齿轮轴16向前下方的相对于中间轴14向前方的延长线的倾斜角θ2相等。其原因是因为通过这种结构，能够使第一万向接头13的不等速性与第二万向接头15的不等速性相抵，从而以等角速度使转向轴12及小齿轮轴16旋转。
可是，如图8中点划线所示，即使设定中间轴14向前下方的相对于转向轴12向前方的延长线的倾斜角θ1与小齿轮轴16向前下方的相对于中间轴14向前方的延长线的倾斜角θ2相等，在自由伸缩地构成中间轴14，且使转向轴12与方向盘11一同可前后位置调整时，如图8中实线所示，也会存在随着转向轴12的前后移动所述两个倾斜角θ1′、θ2′(θ1″、θ2″)产生不一致，转向轴12及小齿轮轴16的等速性丧失的问题。
发明内容
本发明鉴于所述情况而形成，目的在于能够调整方向盘的前后位置，并且确保转向轴及小齿轮轴的等速性。
为了达到上述目的，根据第一发明提出的车辆用转向装置，具有：转向轴，其连接于方向盘；可伸缩的中间轴，其经由第一万向接头连接于转向轴；小齿轮轴，其经由第二万向接头连接于中间轴，且使转向齿轮箱动作；和转向柱，其自由旋转地支承转向轴，并且经由伸缩(telescopic)机构可前后位置调节地固定于车体，中间轴相对于转向轴向前方的延长线向前下方倾斜，小齿轮轴相对于中间轴向前方的延长线向前下方倾斜，该车辆用转向装置的特征在于，所述伸缩机构在转向轴向前方移动时，引导该转向轴前端向下方移动。
另外，根据第二发明提出的车辆用转向装置，在第一发明的结构的基础上，所述伸缩机构具有：导向销，其设于车体及转向柱的一侧；长孔，其设于车体及转向柱的另一侧且所述导向销自由滑动地卡合。
还有，实施例的第一、第二导向销27、28对应于本发明的导向销。
根据第一发明的结构，经由转向轴、第一万向接头、中间轴、第二万向接头及小齿轮轴而连接方向盘与转向齿轮箱，经由伸缩机构将自由旋转地支承转向轴的转向柱可前后位置调节地固定在车体上，在这种结构中，伸缩机构在转向轴向前方移动时，引导该转向轴前端向下方移动，因此即使转向轴向前方移动，也能够使中间轴相对于转向轴向前方的延长线向前下方倾斜的角度、与小齿轮轴相对于中间轴向前方的延长线向前下方倾斜的角度大致一致，从而能够确保转向轴及小齿轮轴的等速性。
根据第二发明的结构，由导向销和长孔构成了伸缩机构，该导向销设于车体及转向柱的一侧，该长孔设于车体及转向柱的另一侧且所述导向销自由滑动地卡合，因此以简单的构造即能够将转向柱可前后移动地支承在车体上。
附图说明
图1是具有第一实施例的伸缩机构的转向装置的侧视图；
图2是图1的2-2线放大剖面图；
图3是图1的3-3线放大剖面图；
图4是第一实施例的作用说明图；
图5是表示第二实施例的伸缩机构的图；
图6是表示第三实施例的伸缩机构的图；
图7是表示第四实施例的伸缩机构的图；
图8是现有例的作用说明图。
图中：11—方向盘、12—转向轴、13—第一万向接头、14—中间轴、15—第二万向接头、16—小齿轮轴、17—转向齿轮箱、18—转向柱、19—伸缩机构、20—车体、21a—长孔、22a—长孔、27—第一导向销(导向销)、28—第二导向销(导向销)、31a—长孔。
具体实施方式
以下，基于附图表示的本发明的实施例对本发明的实施方式进行说明。
图1～图4表示本发明的第一实施例，图1是具有伸缩结构的转向装置的侧视图，图2是图1的2-2线放大剖面图，图3是图1的3-3线放大剖面图，图4是第一实施例的作用说明图。
如图1所示，连接于由驾驶员操作的方向盘11且向前下方延伸的转向轴12的前端，经由第一万向接头13而连接于中间轴14的后端。中间轴14是可伸缩地将后部中间轴14a及前部中间轴14b花键结合，其轴线L2相对于转向轴12的轴线L1仅以角度θ1向前下方倾斜。第一万向接头13分别在转向轴12的前端及后部中间轴14a的后端枢轴支承十字状交叉的两根销13a、13b而构成。
中间轴14的前端经由第二万向接头15而连接于小齿轮轴16的后端。在小齿轮轴16的前端，在齿条·小齿轮式的转向齿轮箱17的内部设有与齿条17a啮合的小齿轮(未图示)。小齿轮轴16的轴线L3相对于中间轴14的轴线L2仅以角度θ2向前下方倾斜。第二万向接头15分别在中间轴14的前端及小齿轮轴16的后端枢轴支承十字状交叉的两根销15a、15b而构成。
第一万向接头13的相位及第二万向接头15的相位错开90°。即，第一万向接头13与连接于中间轴14的后端的销13b、第二万向接头15与连接于中间轴14的前端的销15a，相位错开90°。
可旋转地支承转向轴12的管状的转向柱18，经由伸缩机构19可前后位置调整地固定于车体20上。
如从图1～图3可知，伸缩机构19具有：第一可动托架21及第二可动托架22，其焊接在转向柱18上；第一固定托架24、24，其在对应于第一可动托架21的位置由螺栓23、23固定在车体20上；第二固定托架26，其在对应于第二可动托架22的位置由螺栓25、25固定在车体20上。在第一可动托架21上形成有两个长孔21a、21a，两端贯通第一固定托架24、24的圆孔24a、24a的第一导向销27自由滑动地贯通所述长孔21a、21a。
在第二可动托架22上形成有两个长孔22a、22a，两端贯通第二固定托架26的圆孔26a、26a的第二导向销28自由滑动地贯通所述长孔22a、22a。在第二导向销28的一端固定有伸缩杆29，另外形成于第二导向销28的另一端的外螺纹28a与焊接于第二固定托架26上的螺母30螺合。
如从图1可知，后侧的第二可动托架22的长孔22a、22a与转向轴12平行，前侧的第一可动托架21的长孔21a、21a相对于转向轴12向前下方倾斜。
下面，对具有上述结构的第一实施例的作用进行说明。
驾驶员操作方向盘11时，方向盘11的旋转经由转向轴12、第一万向接头13、中间轴14、第二万向接头15及小齿轮箱16传递到转向齿轮箱17，从而转控左右的车轮。
依照驾驶员的身材调整方向盘11的前后位置的操作如下述进行。若牵引伸缩杆29使第二导向销28旋转而松缓对螺母30的紧固，则解除第二可动托架22对第二固定托架26的约束，因此能够一边将第二导向销28引导至长孔22a、22a，一边使第二可动托架22相对于第二固定托架26在前后方向上相对移动。另外，第一可动托架21能够一边将第一导向销27引导至长孔21a、21a，一边相对于第一固定托架24在前后方向上相对移动，因此能够调整转向柱18、转向轴12及方向盘11的前后位置。
并且，若复原伸缩杆29紧固第二导向销28及螺母30，则能够相对于第二固定托架26由摩擦力约束第二可动托架22而固定转向柱18的前后位置。此时，根据与转向柱18一体的转向轴12的前后移动，通过由花键嵌合的后部中间轴14a及前部中间轴14b构成的中间轴14的伸缩，容许转向轴12的前后移动。
可是，若从图8中点划线所示的初期位置，换而言之转向轴12及中间轴14形成的角度θ1、与中间轴14及小齿轮轴16形成的角度θ2一致的状态，如图8(A)所示，不改变转向轴12的前下方角α地使方向盘11前进，则角度θ1增加到角度θ1′，角度θ2减少到θ2′，因此θ1′及θ2′变得不一致，转向轴12及小齿轮轴16的等速性丧失。
另外，若从θ1＝θ2的初期位置，如图8(B)所示，不改变转向轴12的前下方角α地使方向盘11后退，则角度θ1减少到角度θ1″，角度θ2增加到θ2″，因此θ1″及θ2′变得′不一致，转向轴12及小齿轮轴16的等速性丧失。
对此在本实施例中，后侧的第二可动托架22的长孔22a、22a与转向轴12平行，与此相对前侧的第一可动托架21的长孔21a、21a相对于转向轴12向前下方倾斜，因此若如图4(A)所示那样使方向盘11前进，则由于转向轴12的前下方角α增加，前进前的角度θ1与前进后的角度θ1′近似相等，由于前进前的角度θ2与前进后的角度θ2′近似相等，实际上能够确保转向轴12及小齿轮轴16的等速性。
另外，若如图4(B)所示那样使方向盘11后退，则由于转向轴12的前下方角α减少，前进前的角度θ1与前进后的角度θ1″近似相等，由于前进前的角度θ2与前进后的角度θ2″近似相等，实际上能够确保转向轴12及小齿轮轴16的等速性。
图5表示本发明的第二实施例。
在第一实施例中使后侧的第二可动托架22的长孔22a、22a与转向轴12平行，使前侧的第一可动托架21的长孔21a、21a相对于转向轴12向前下方倾斜，但在第二实施例中，使前侧的第一可动托架21的长孔21a、21a与转向轴12平行，使后侧的第二可动托架22的长孔22a、22a相对于转向轴12向前上方倾斜。根据该第二实施例也能够达到与上述的第一实施例同样的作用效果。
图6表示本发明的第三实施例。
该第三实施例使前侧的第一可动托架21的长孔21a、21a相对于转向轴12向前下方倾斜，使后侧的第二可动托架22的长孔22a、22a相对于转向轴12向前上方倾斜。根据该第三实施例也能够达到与上述的第一实施例同样的作用效果。
图7表示本发明的第四实施例。
该第四实施例在固定于转向柱18的单一的可动托架31上形成有朝向上方凸出地弯曲的圆弧状的长孔31a、31a，在该长孔31a、31a中自由滑动地卡合有第一、第二导向销27、28。根据该第四实施例也能够达到与上述的第一实施例同样的作用效果。
以上，对本发明的实施例进行了说明，但本发明在不脱离其宗旨的范围内可进行各种设计上的变更。
例如，例如在实施例中，在可动托架21、22、31侧形成有长孔21a、22a、31a，在固定托架24、26侧形成有圆孔24a、26a，但也可颠倒其位置关系。

Claims (3)

1.一种车辆用转向装置，具有：
转向轴(12)，其连接于方向盘(11)；
可伸缩的中间轴(14)，其经由第一万向接头(13)连接于转向轴(12)；
小齿轮轴(16)，其经由第二万向接头(15)连接于中间轴(14)且使转向齿轮箱(17)动作；和
转向柱(18)，其支承转向轴(12)使该转向轴可自由旋转，并且经由伸缩机构(19)可调节前后位置地固定于车体(20)，
中间轴(14)相对于转向轴(12)向前方的延长线向前下方倾斜，小齿轮轴(16)相对于中间轴(14)向前方的延长线向前下方倾斜，
该车辆用转向装置的特征在于，
所述伸缩机构(19)在转向轴(12)向前方移动时，引导该转向轴前端向下方移动。
2.根据权利要求1所述的车辆用转向装置，其特征在于，
所述伸缩机构(19)具有：导向销(27、28)，其设于车体(20)及转向柱(18)中的一个上；长孔(21a、22a、31a)，其设于车体(20)及转向柱(18)中的另一个上且所述导向销(27、28)可自由滑动地卡合在该长孔内。
3.根据权利要求2所述的车辆用转向装置，其特征在于，
所述长孔(21a、22a)设于沿转向柱(18)的轴方向间隔开的至少两个位置，
所述设于至少两个位置的长孔(21a、22a)的长轴的方向相互不同。
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